纯电动汽车动力性分析和续驶里程研究
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《电动汽车能量消耗量和续驶里程试验方法第1部分:轻型汽车》国家标准征求意见稿编制说明1工作简况1)前期研究及任务来源为贯彻落实2025年节能目标,配合乘用车第五阶段燃料消耗量标准、《乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法》制定和后续实施,在工业和信息化部装备工业司和国家标准化管理委员会指导下,中国汽车技术研究中心有限公司从2018年起开始着手进行《电动汽车能量消耗量和续驶里程试验方法》标准修订的前期预研工作。
主要包括:1)密切跟踪国外、国际轻型汽车能量消耗量和续驶里程试验方法(WLTP等),包括现有技术内容的分析,未来更新内容的跟进等;2)密切跟踪“中国新能源汽车产品检测工况研究和开发”(简称“中国工况”)项目、轻型车国六排放标准(GB 18352.6—2016)相关动态,分析主要影响因素。
2019年3月13日,全国汽车标准化技术委员会电动车辆分技术委员会审查会上审议通过了GB/T 18386《电动汽车能量消耗量和续驶里程试验方法》的修订,并同意将该标准分为轻型汽车和重型商用车辆两部分,本标准为轻型汽车部分。
2)主要工作过程按照节能工作整体部署,《电动汽车能量消耗量和续驶里程试验方法第1部分:轻型汽车》标准修订工作于2018年正式启动,由中国汽车技术研究中心有限公司牵头组织国内外主要乘用车及轻型商用车生产企业、动力电池企业、检测机构等80余家单位共同开展研究。
自2018年启动标准修订工作以来,中汽中心标准所对国际主流标准法规的现状及发展趋势开展了广泛的调研和对比,组织召开了多次工作会议和技术交流并在工作组内部开展技术验证工作,同时充分吸取了中汽中心“中国工况”项目组取得的研究成果,为标准起草工作打下了坚实基础。
2019年4月,中汽中心标准所根据前一阶段研究和验证情况完成了标准修订草案,并在工作组内部开展了多轮意见征集与讨论,于2019年9月形成了标准征求意见稿。
主要技术会议及研究活动情况如下:表2 主要技术会议及研究活动2标准编制原则和主要技术内容1)研究目标《电动汽车能量消耗量和续驶里程试验方法第1部分:轻型汽车》标准修订应满足政府主管部门的汽车节能管理需求,保障我国2025年汽车节能目标的实现,同时满足消费者获取更贴近实际驾驶和不同使用条件的能量消耗量和续驶里程信息的需要。
《电动汽车能量消耗量和续驶⾥程试验⽅法第1部分:轻型...《电动汽车能量消耗量和续驶⾥程试验⽅法第1部分:轻型汽车》国家标准征求意见稿编制说明1⼯作简况1)前期研究及任务来源为贯彻落实2025年节能⽬标,配合乘⽤车第五阶段燃料消耗量标准、《乘⽤车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并⾏管理办法》制定和后续实施,在⼯业和信息化部装备⼯业司和国家标准化管理委员会指导下,中国汽车技术研究中⼼有限公司从2018年起开始着⼿进⾏《电动汽车能量消耗量和续驶⾥程试验⽅法》标准修订的前期预研⼯作。
主要包括:1)密切跟踪国外、国际轻型汽车能量消耗量和续驶⾥程试验⽅法(WLTP等),包括现有技术内容的分析,未来更新内容的跟进等;2)密切跟踪“中国新能源汽车产品检测⼯况研究和开发”(简称“中国⼯况”)项⽬、轻型车国六排放标准(GB 18352.6—2016)相关动态,分析主要影响因素。
2019年3⽉13⽇,全国汽车标准化技术委员会电动车辆分技术委员会审查会上审议通过了GB/T 18386《电动汽车能量消耗量和续驶⾥程试验⽅法》的修订,并同意将该标准分为轻型汽车和重型商⽤车辆两部分,本标准为轻型汽车部分。
2)主要⼯作过程按照节能⼯作整体部署,《电动汽车能量消耗量和续驶⾥程试验⽅法第1部分:轻型汽车》标准修订⼯作于2018年正式启动,由中国汽车技术研究中⼼有限公司牵头组织国内外主要乘⽤车及轻型商⽤车⽣产企业、动⼒电池企业、检测机构等80余家单位共同开展研究。
⾃2018年启动标准修订⼯作以来,中汽中⼼标准所对国际主流标准法规的现状及发展趋势开展了⼴泛的调研和对⽐,组织召开了多次⼯作会议和技术交流并在⼯作组内部开展技术验证⼯作,同时充分吸取了中汽中⼼“中国⼯况”项⽬组取得的研究成果,为标准起草⼯作打下了坚实基础。
2019年4⽉,中汽中⼼标准所根据前⼀阶段研究和验证情况完成了标准修订草案,并在⼯作组内部开展了多轮意见征集与讨论,于2019年9⽉形成了标准征求意见稿。
电动汽车动力性及经济性的评价探讨在动力性方面,我国电动汽车动力性评价指标主要是依据是国标《GB/T 18385 2005 电动汽车动力性试验方法》,主要评价指标包括最高车速,30分钟最高车速,加速能力,爬坡车速,坡道起步能力等。
在经济性方面,经济性评价指标主要依据国标《GB/T 18386 2005 电动汽车能量消耗率和续驶里程试验方法》,测试工况分为60km/h和NEDC循环工况,评价指标主要有能量消耗率和續驶里程。
针对经济性评价而言,不同的国家,在选择循环工况和方案时有着不同的规定和标准,对于行驶工况的开发而言,最初是针对传统的燃油汽车的排放以及油耗的检测,当前,针对新能源汽车,特别是电动汽车,还没有形成针对性的行驶工况的评价体系,在进行评价和实车测试时,还是遵循传统汽车的行驶工况来进行,例如参考欧洲经济委员会的ECE-15的标准,以及为了满足市郊路面的行驶状况而修改的EUDC市郊工况;另外还有日本所推出的10?15工况和其最新修订的JC08工况;美国相继也制定了一些工况标准,如:UDDS、SAE等。
对于我国的国标而言,除了所指出的NEDC工况外,一些研究单位和科研院所还针对不同地区的路况建立了一些典型的工况数据,如北京地区的工况、长春地区的工况以及西安地区的工况等,基于这些工况来对整车的路面性能进行评价[1-3]。
此外,针对评价纯电动汽车最高车速、爬坡能力、加速时间、能量消耗率以及续驶里程等动力性与经济性评价指标,不同的车型有着不同的性能指标,而对于相同的车型,由于有着不同的电动机参数和传动系统参数的匹配,导致其能耗和动力性之间也存在着差异。
在选择车型和实施定量计算时,如果对于一个车型而言,其方案选择和性能指标相对于另一个车型较高时,性能优势较为明显,倘若各指标之间优劣交错,这就需要重新对比评价。
对此,在各国国家标准中还少有提及车辆的综合评价标准[4-6]。
1 电动汽车动力性评价指标对于纯电动汽车而言,动力性需求方面,和传统汽车基本类似,在GB18385-2005中所列出的评定车辆动力性的参数主要是加速时间、最高车速和最大爬坡能力。
电动汽车续航里程提升策略研究随着环保意识的增强和对可持续交通的需求不断增长,电动汽车在全球范围内的普及程度越来越高。
然而,续航里程一直是电动汽车发展的一个关键瓶颈,限制了其广泛应用和消费者的接受度。
因此,研究电动汽车续航里程的提升策略具有重要的现实意义。
一、影响电动汽车续航里程的因素要提升电动汽车的续航里程,首先需要了解影响续航里程的因素。
以下是几个主要的方面:1、电池技术电池是电动汽车的核心部件,其能量密度、充放电效率和寿命直接影响续航里程。
目前,主流的电动汽车电池包括锂离子电池、磷酸铁锂电池等。
然而,这些电池的能量密度仍有待提高,同时在低温环境下性能会有所下降。
2、车辆重量车辆的重量越大,行驶过程中所需的能量就越多,从而缩短续航里程。
因此,通过采用轻量化的材料,如高强度钢、铝合金和碳纤维等,可以减轻车辆重量,提高续航里程。
3、空气动力学车辆的外形设计对空气阻力有很大影响。
优化的空气动力学设计可以减少空气阻力,降低能耗,从而增加续航里程。
例如,流线型的车身、低风阻轮毂和扰流板等都可以提高车辆的空气动力学性能。
4、驾驶习惯驾驶习惯对电动汽车的续航里程也有显著影响。
急加速、急刹车和高速行驶都会增加能耗,而平稳驾驶、合理利用能量回收系统则可以提高续航里程。
5、车载设备能耗车内的电子设备,如空调、音响、导航系统等,都会消耗电能。
优化这些设备的能耗管理,在不需要时及时关闭,可以节省电能,延长续航里程。
二、提升电动汽车续航里程的策略针对上述影响因素,可以采取以下策略来提升电动汽车的续航里程:1、电池技术改进(1)研发高能量密度电池科研人员正在努力开发新型电池技术,如固态电池、锂硫电池等,以提高电池的能量密度。
这些新型电池有望在未来大幅提升电动汽车的续航里程。
(2)优化电池管理系统通过精确的电池管理系统,实时监测电池的状态,包括电量、温度、电压等,合理控制充放电过程,提高电池的使用寿命和效率。
2、轻量化设计(1)使用轻量化材料在汽车制造中,更多地使用轻量化材料,如铝合金替代传统的钢铁部件,不仅可以减轻车身重量,还能提高车辆的操控性能和安全性。
纯电动汽车存在的问题及对策研究随着环保意识的不断提高和新能源汽车的技术不断进步,纯电动汽车逐渐成为了人们关注的焦点。
相比于传统的燃油车,纯电动汽车在减少尾气排放、提高能源利用效率等方面具有显著的优势。
纯电动汽车在发展过程中也面临着一些问题,例如续航里程不足、充电设施不完善等。
为了解决这些问题,需要进行深入的研究和探讨,本文将从多个角度对纯电动汽车存在的问题进行分析,并提出相应的对策研究。
一、续航里程不足纯电动汽车的续航里程一直是制约其发展的重要因素之一。
由于电池技术的限制,目前市面上的纯电动汽车续航里程普遍在300-500公里左右,而传统燃油车的续航里程往往能够达到600-800公里以上。
这意味着纯电动汽车在长途行驶时需要频繁充电,给用户带来了不便。
针对续航里程不足的问题,可以从以下几个方面进行对策研究:1. 提高电池技术水平。
目前,锂电池是纯电动汽车主要的动力源,而其能量密度和循环寿命等方面仍有待提高。
通过不断研发新的电池材料和技术,提高电池的能量密度和循环寿命,可以有效提升纯电动汽车的续航里程。
2. 发展快速充电技术。
快速充电技术可以大幅缩短纯电动汽车的充电时间,提高用户的使用便利性。
建设更加完善的快速充电网络,使得纯电动汽车在长途行驶时能够更加便捷地进行充电。
3. 推广车载发电技术。
车载发电技术可以通过车辆内部的发电设备为电池充电,从而延长纯电动汽车的续航里程。
通过研发更加高效的车载发电设备,实现车辆自我充电,可以有效缓解续航里程不足的问题。
二、充电设施不完善除了续航里程不足之外,充电设施不完善也是纯电动汽车发展中的一个重要问题。
目前,城市中的充电设施普遍不足,而且分布不均,大部分充电桩都集中在市中心地区,给纯电动汽车的充电带来了一定的不便。
地面停车位不足、充电桩的使用费用以及充电速度等也是影响纯电动汽车推广的重要因素。
针对充电设施不完善的问题,可以从以下几个方面进行对策研究:1. 加大充电设施建设力度。
纯电动汽车续驶里程研究摘要:随着汽车拥有量不断增长,尾气所带来的污染问题日益严重,同时世界石油资源日益枯竭,各国政府、世界人民和汽车制造企业都普遍认为,未来汽车发展的方向必须是节能减排,而纯电动车正是这股潮流中的领军人物。
但技术的瓶颈限制了纯电动车续航里程的提高。
本文先是简单地叙述了纯电动车的续航能力的问题,然后是从纯电动车的实际运用中总结出影响它续航能力的因素,并以此为基础,简单地阐述了提高纯电动车续航能力的方法。
关键词:纯电动汽车;续驶里程前言:作为现代工业文明象征的汽车是社会经济发展的重要引擎,其质量好坏、民众喜爱程度更体现了一个国家的综合国力水平。
随着科技的发展,纯电动汽车逐渐走进千家万户,用户购买纯电动汽车的重要衡量标准就是其续航里程的高低。
一、纯电动汽车的发展现状(一)电池应用现状纵观整个纯电动车生产业,其电池以铅酸、锂离子为主。
铅酸电池是纯电动车发展的初期主流电池,但其性能低、充电速度缓慢、寿命短,污染较严重。
因此,随着科技手段的发展,铅酸电池逐步被锂离子电池取代。
锂离子电池的自放电率较低,无记忆效应,比铅酸电池容量大,循环寿命较长。
(二)续航能力的现状简单来说纯电动汽车的续航能力是在电池饱和状态下行驶到下次充电的里程数。
从目前的汽车产品来看,虽然汽车企业一直在加大电池、车身等方面的技术开发,但纯电动汽车的续航里程仍然远远不及汽油机汽车。
在纯电动汽车市场宣传里虚报电池容量和续航里程几乎是行业潜规则。
二、影响纯电动汽车续航里程的因素(一)电池的容量电力驱动和电力控制系统是纯电动汽车与汽油机车区分最大的一个方面。
蓄电池容量是限制纯电动车续航里程的重要因素,但由于蓄电池制造工艺和材料制约,导致纯电动汽车使用的电池蓄电量远远达不到汽车用户续航里程的要求。
在纯电动车使用时,电池放电量越大,容量降低得越快,续航里程就越短。
(二)气温的高低影响电池容量的另外一个因素就是外部温度的高低,纯电动车在夏季和冬天的续航里程不同。
2021.04 Automobile Parts062Research & Development收稿日期:2020-10-20作者简介:李中耀(1987 ),男,学士,主要研究方向为新能源汽车整车系统匹配和控制策略设计㊂E-mail:zhongyao258@㊂DOI :10.19466/ki.1674-1986.2021.04.015纯电动汽车剩余续驶里程计算方法研究李中耀,李达峰(深圳市聚马新能源汽车科技有限公司,广东深圳518116)摘要:概述了一种纯电动汽车剩余续驶里程的计算方法,计算基于车辆实际行驶的平均电耗㊁车辆NEDC 里程㊁动力电池衰减程度等综合因素,考虑到不同的使用环境和驾驶工况,通过车辆仪表给驾驶员显示一个相对准确的数据㊂该计算方法的主要思路是利用车辆每行驶1km 的耗电量累加得到车辆最近50km 总耗电量,从而预估当前SOC 下所能行驶的总里程,不同于简单的以剩余电量乘以固定系数的方法,计算结果更具有参考价值㊂关键词:纯电动汽车;剩余续驶里程;显示系数;计算方法中图分类号:U461.99Research on Calculation Method of Electric Vehicle s Remaining MileageLI Zhongyao,LI Dafeng(Shenzhen Juma New-energy Automotive Technology Co.,Ltd.,Shenzhen Guangdong 518116,China)Abstract :A calculation method of the remaining driving range of pure electric vehicle was summarized.The calculation was based on theaverage power consumption,NEDC mileage,power battery attenuation and other comprehensive factors,considered different operatingenvironment and driving conditions,and then a relatively accurate data was displayed to the driver through the vehicle instrument.The main idea of this calculation method was to use the accumulated power consumption of each 1km to get the total power consumption of the vehicle inthe last 50km,so as to estimate the total mileage of the current SOC .It is different from the simple method of multiplying the residual powerby the fixed coefficient,and the calculation result has more reference value.Keywords :Pure electric vehicle;Remaining mileage;Display coefficient;Calculation method0㊀引言纯电动汽车当前受限于充电速度和充电设施,在使用便利性上与传统燃油车仍有不小的差距,所以电动汽车在大部分地区的使用环境中(特别是充电设施较为缺乏的地区),表显剩余续驶里程必然是驾驶员时刻关注的一个重要数据,以防止车辆出现突然趴窝的情况㊂目前市场上大部分主流的纯电动汽车对这一项数据的处理都比较简单直接,并不能结合车辆实际驾驶的情况对计算系数进行实时调整,所以不能较为真实地反映车辆当前还能行驶多少里程,也带来了较多的客户抱怨㊂本文作者把影响纯电动汽车剩余续驶里程的各种因素都考虑在内,在计算过程中实时监测车辆当前的电耗,同时为避免表显剩余续驶里程数据发生突变,又引入了必要的修正系数和变量限值,使计算结果在尽可能真实的前提下,又能在车辆行驶时让表显剩余里程数据平滑地进行变化,给驾驶员一个准确且又容易接受的数据参考㊂1㊀车辆满电时的剩余续驶里程当车辆第一次充满电后,仪表上SOC (车辆当前剩余电量)显示为100%时,剩余续驶里程数据应显示为车辆的NEDC 标准里程S nedc ,即车辆按照NEDC 试验标准实际能跑的最大里程数据㊂后期随着车辆的持续使用,动力电池会存在一定程度的衰减,把动力电池的健康程度定义为SOH (取值范围为0~100%),例如SOH 等于90%时代表动力电池储存电量的能力降低了10%㊂所以以后每次车辆充满电时,仪表上的剩余续驶里程数据应显示为S 满电=S nedc ˑSOH ㊂2㊀车辆行驶时的剩余续驶里程车辆行驶时剩余续驶里程的计算公式如下:S 行驶=SOC 当前ˑ100ˑn 显示式中:SOC 当前指车辆当前的电量值,数据分辨率0.1%;n 显示指显示系数,为整车控制器通过计算电耗等数据得出的一个合理系数值,反映了车辆每消耗1%的电能所行驶里程数㊂2.1㊀最近50km 理论系数计算在计算显示系数之前,先要根据车辆实际行驶的情Automobile Parts 2021.04063据,代入公式即可得出当前仪表需要显示的剩余续驶里程数据㊂3㊀车辆充电时的剩余续驶里程车辆在充电时,驾驶员除了要关注车辆SOC 值外,还需关注当前充入的电量能够使车辆行驶多少公里,所计算时须实时监测单体电压最低值,当发现放电末端单体电压有提前降低的趋势时,便将剩余续驶里程数据按一定的条件(具体条件的设定与车辆所搭载动力电池的特性和参数有关)加速收敛至0km ,以便驾驶员能及时感知到电量将会耗尽,并立即寻找充电桩对车辆进行补电㊂2021.04 Automobile Parts064㊀㊀日前,阿斯顿㊃马丁官方根据梅赛德斯-奔驰的电气化节奏制定了更清晰的未来战略规划,向着全面电动化的最终目标转型㊂其中提到,搭载纯内燃机动力系统的阿斯顿㊃马丁将只会出现在赛场上㊂根据阿斯顿㊃马丁的计划,到2025年,所有的量产车实现混动化或纯电动化;到2030年,旗下50%的量产车实现纯电动化,45%实现混动化,剩下仅5%为在赛道上飞驰的内燃机赛车㊂预计未来阿斯顿㊃马丁还会推出类似Vulcan 这样不可上路的赛道日玩具㊂此外,根据之前的报道,阿斯顿㊃马丁目前正在落实的混动车项目便是旗下的豪华SUV DBX 的轻混版本,该车预计于今年下半年亮相㊂未来DBX 还有可能推出插电混动版本㊂(来源:汽车之家)。